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黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 I 頁 炮瞄雷達天線自動升降機構(gòu)的設(shè)計 摘 要 雷達是一個復(fù)雜的電子機械設(shè)備，自其誕生之日起，他的不斷發(fā)展動力 就在于與空中進攻性兵器的激烈攻防對抗。在當(dāng)今現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中，雷達受到的 “四大威脅”日益嚴重，這四大威脅分別是:綜合電子干擾、低空或超低空目 標(biāo)、反輻射導(dǎo)彈和隱身目標(biāo)。雷達天線面積龐大，振子數(shù)目較多，相應(yīng)的運輸 單元數(shù)量也比較多，造成其拆卸、拼裝以及陣地轉(zhuǎn)移都很困難，因此迫切要求 雷達具有較高的機動性能，以提高雷達的戰(zhàn)場生存能力。液壓升降是雷達結(jié)構(gòu) 中的不可缺少的機構(gòu)，也是雷達性能和質(zhì)量的重要保證?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭對雷達系統(tǒng) 的機動性能要求越來越高，尤其重視雷達的拆收和架設(shè)速度。過去，雷達天線 車大多數(shù)采用手工調(diào)平，升降速度慢、調(diào)平精度差，陣面起豎系統(tǒng)復(fù)雜，費時 費力。本文中設(shè)計完成的某雷達的技術(shù)特點及環(huán)境條件要求，參考和借鑒國內(nèi) 外在雷達天線升降技術(shù)和方法，大大縮短了雷達的拆、裝時間，改善了雷達的 機動性能。本文還在雷達總體布局、工作可靠性、維修可達性和安全性設(shè)計等 方面作一定研究，論證了此設(shè)計方案的可實施性和優(yōu)越性，為其他型號車載雷 達升降系統(tǒng)的設(shè)計與研究奠定了基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞:雷達，機動勝，液壓升降，內(nèi)連桿，外連桿 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 II 頁 Radar antenna automatic lifting mechanism Author：Yuan BingFeng Tutor ： Wang Fei Abstract I graduated from the current design is done mainly hydraulic lifts, mainly divided into two parts: mechanical and hydraulic parts. Mechanical parts which I think the main needs to be considered is the subject of several major part of the intensity: on board planes, under the board planes, within and outside link connecting rod. In this part of my four were on board from top to bottom-line Analysis of the internal and external linkage, I had the strength check. After my analysis and after checking I think I can satisfy the design requirements. Then I entered the various parts of the hydraulic choice. In the choice of the hydraulic control circuit all the time, in the loop on a comparison of the governor after I selected the import speed loop circuit; unloading loop I chose the valve of the unloading circuit; packing circuit I have chosen The use of one-way valve controlling the packing circuit. In determining the needs of the various circuit I, I'm sure I wear the hydraulic system of fixed form, according to open-system and the system simple cooling system features good condition, I set my drive system for open - System. On the other hydraulic components accessories choice, I had to them after the calculation of the hydraulic cylinders after I voted 45 mm of hydraulic cylinders, according to the transmission gear pump stability, I take my pump as a gear Pump, according to my system the maximum power of the work I elected to the motor Y112M-4 to three-phase asynchronous motor. I set the pump, I also based on this I need the yuan other accessories for a reasonable Choose, finally, I identified a variety of components, further complete the design of the topics I. Keywords：Mechanical;Hydraulic; Panels from top to bottom;Inside and outside link 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 III 頁 目錄 第 1 章 緒論 ........................................................1 ·1.1 課題的來源、目的和研究意義 .....................................1 1.1.1 課題來源 ....................................................1 1.1.2 研究目的 ....................................................1 1.1.3 研究意義 ....................................................1 ·1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 .............................................2 1.2.1 俄羅斯雷達發(fā)展情況 ..........................................3 1.2.2 德國雷達發(fā)展情況 ............................................4 1.2.3 國內(nèi)雷達發(fā)展情況 ............................................4 1.2.4 關(guān)鍵技術(shù) ....................................................6 第 2 章 確定液壓系統(tǒng)方案 ...........................................7 2.1 確定基本回路 ....................................................8 2.1.1 卸荷回路 ....................................................8 2.1.2 調(diào)速回路的確定 .............................................10 2.1.3 保壓回路的確定 .............................................12 2.2 液壓傳動系統(tǒng)的形式確定 ......................................14 2．3 液壓系統(tǒng)原理圖 ...............................................15 第 3 章 設(shè)計、選擇液壓元件、輔件 ..................................16 3.1 確定液壓缸系數(shù) .................................................16 3.1.1 初選系統(tǒng)壓力 ...............................................16 3.2 液壓輔助元件的計算及選擇 ......................................17 3.3 油箱的設(shè)計 .....................................................17 3.3.1 油箱的設(shè)計要點 .............................................18 3.3.2 油箱容積計算 ...............................................18 3.4 其它元、輔件的選擇 ...........................................18 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 IV 頁 3.4.1.吸油濾油器 .................................................18 3.4.2 選擇濾油器的基本要求 .......................................19 3.4.3 溢流閥的選擇 ...............................................19 3.4.4 壓力表開關(guān)選擇 .............................................20 3.4.5 單向節(jié)流閥 .................................................20 3.4.6 液控單向閥的選擇 ...........................................20 3.5 閥塊的設(shè)計 .....................................................21 3.6 效率的計算 ....................................................21 3.6.1 計算沿程壓力損失 ...........................................21 3.6.2 效率計算 ...................................................24 3.6.3 系統(tǒng)發(fā)熱與溫升計算 .........................................24 3.6.4 液壓系統(tǒng)的一般使用和維護 ...................................24 第 4 章 機械部分的受力分析 ........................................27 第 5 章 機械部分的強度校核 ........................................29 5.1 外連桿強度校核 ................................................29 5.2 內(nèi)連桿強度較核 ................................................30 5.3 連接兩連桿的銷軸的強度校核 ....................................31 第 6 章 結(jié)論 ......................................................33 參考文獻 ..........................................................34 致 謝 .............................................................35 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 頁 第 1 章 緒論 ·1.1 課題的來源、目的和研究意義 ·1.1.1 課題來源 本課題為自選課題 ·1.1.2 研究目的 現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭對雷達的越野作戰(zhàn)與戰(zhàn)場生存能力提出了越來越高的要求,以 達到戰(zhàn)時快速組網(wǎng)及補充戰(zhàn)損的目的，高度的機動能力已經(jīng)成為現(xiàn)代軍事雷達 的必備素質(zhì);因此，對于雷達設(shè)計師來說，在考慮整機電性能指標(biāo)、可靠性、 可維性、可保障性、安全性、可操作性、經(jīng)濟性及加工工藝性等因素的同時， 還須從結(jié)構(gòu)上對其機動性作出精心構(gòu)思。 總的來說,雷達的高機動性須保證雷達具有這樣一種能力，即組成雷達的 諸多功能環(huán)節(jié)能夠共同形成一種良好的應(yīng)變能力，在保證性能可靠的前提下， 使其在遭到敵方打擊之前，能夠方便、迅速地撤收，并且轉(zhuǎn)移到新的陣地上重 新進入正常的工作狀態(tài)，以達到保護自己、克敵制勝的目的; ·1.1.3 研究意義 雷達是一種復(fù)雜的電子機械設(shè)備，從其被研制成功之日起，就在與空中進 攻性兵器的激烈攻防對抗中不斷發(fā)展。在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中，地面雷達日益受到包 括綜合電子干擾、低空或超低空目標(biāo)、反輻射導(dǎo)彈和隱身目標(biāo)的威脅。隱身目 標(biāo)由于被雷達照射后反射回波的截面積很小，使得常規(guī)雷達難以發(fā)現(xiàn)，因而可 以在戰(zhàn)區(qū)上空靈活作戰(zhàn)，取得明顯戰(zhàn)果。當(dāng)對方的反輻射導(dǎo)彈和隱身目標(biāo)對本 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 2 頁 方微波級雷達構(gòu)成嚴重威脅，迫使其無法開機工作時，雷達作為警戒用雷達則 因其波長較長，具備電波被吸收率低、不易散射等特點，對通過吸收雷達電波、 減少雷達角反射面、散射雷達電波來達到隱形的目標(biāo)有一定的捕捉效果，成為 隱身目標(biāo)的天然克星。但是雷達由于工作頻率低，波束寬度窄，相應(yīng)的天線陣 面在結(jié)構(gòu)上面積巨大，結(jié)構(gòu)比較稀疏，造成天線振子數(shù)目較多，為滿足運輸要 求不得不對天線進行拼裝或折疊設(shè)計，由于上述原因整個雷達系統(tǒng)就需要多個 運輸單元，造成機動性能一般都不高。因此迫切要求米波雷達能夠?qū)崿F(xiàn)較高的 機動性能，快速轉(zhuǎn)場、越野行軍、快速架設(shè)，穩(wěn)定工作，保證連續(xù)不間斷地監(jiān) 視空情。 ·1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 雷達一般有地面固定式和車載機動式兩種，在當(dāng)今國際形勢下，局部戰(zhàn)爭 的時有爆發(fā):海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭，現(xiàn)代戰(zhàn)爭已經(jīng)不再是人與 人之間的戰(zhàn)爭，是電子化、信息化的高技術(shù)兵器之間的戰(zhàn)爭，隱身飛機、低空 超低空導(dǎo)彈己不是傳統(tǒng)意義上的警戒雷達可以發(fā)現(xiàn)的，為此當(dāng)今世界各軍事強 國都為提高自己的防空能力，為能及早發(fā)現(xiàn)來襲目標(biāo)，高機動警戒雷達應(yīng)運而 生。雷達作為歷史最悠久的雷達，在新的戰(zhàn)爭環(huán)境下正煥發(fā)出第二春。雷達由 于工作頻率低，天線結(jié)構(gòu)比較稀疏，天線陣面巨大，振子數(shù)目多，運輸單元多， 裝拆、轉(zhuǎn)場比較困難，機動性一般都不高，加之雷達探測精度低，只能用于警 戒，因此米波雷達也一度被認為是一種性能較差的雷達，這也在很大程度上限 制了米波雷達的發(fā)展。但近年，隨著雷達新技術(shù)的不斷發(fā)展，米波雷達在反隱 身目標(biāo)和對抗反輻射導(dǎo)彈(ARM)等方面所體現(xiàn)出的優(yōu)勢再次引起了雷達界的高 度重視。目前實際應(yīng)用的隱身技術(shù)，包括外形設(shè)計和吸波涂層都容易被米波雷 達克制，從原理上無論如何改進也不可能對米波雷達隱身，而且米波雷達抗干 擾性極強，兒乎能在任何電子干擾條件下使用。美、俄、法、德等國均已把米 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 3 頁 波雷達列入重新國防關(guān)鍵技術(shù)當(dāng)中，其他國家也都積極開展新體制米波雷達系 統(tǒng)的研究 ·1.2.1 俄羅斯雷達發(fā)展情況 俄羅斯的國防軍工技術(shù)十分先進，米波雷達研制方面獨樹一幟，經(jīng)驗也相 當(dāng)豐富。山于俄羅斯的國土面積遼闊，需要大批價格低廉、性能可靠的遠程雷 達進行覆蓋，因此俄羅斯國防部對米波雷達的研制情有獨鐘。俄羅斯很多雷達 研制單位在米波雷達研制方面具有開創(chuàng)性，俄羅斯研制了多種機動式米波三坐 標(biāo)雷達系統(tǒng)，如 55K6 一 3 等。 圖 1-1 車載雷達 55K6-3 雷達天線外形是一種開放式框架水平網(wǎng)絡(luò)，寬約 1500Omm，上部有 一個高約 2000Omm 的垂直開放式框架，主要用于對空監(jiān)視與探測和對遠程空中 目標(biāo)距離、方位、仰角、高度的測定，可在嚴重的干擾環(huán)境中可有效運行。天 線陣面采用拼裝形式，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要用很多拉索穩(wěn)定，架設(shè)時一間大約 需要 22 個小時左右，采用三個運輸單元裝載。 ·1.2.2 德國雷達發(fā)展情況 德國近期研制另一種米波圓陣列雷達，由德國防務(wù)研究院高頻物理所研制 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 4 頁 的這種乍片達被稱為—MELISSA。該雷達為適應(yīng)空天一體化的作戰(zhàn)要求，采用 全新的體制，全向發(fā)射，圓陣列多路接收，形成覆蓋整個方位探測空域的多波 束?？蓪崿F(xiàn)全時空探測，特別適合探測高速、高機動的目標(biāo)，集搜索、引導(dǎo)和 跟蹤等多種功能于一體，具有很強的戰(zhàn)場適應(yīng)能力，具有非常廣闊的軍事應(yīng)用 前景。 ·1.2.3 國內(nèi)雷達發(fā)展情況 我國是米波雷達的研制、生產(chǎn)和使用大國，國內(nèi)高機動雷達的設(shè)計與研制 還處于起步階段，目前多是對現(xiàn)有裝備進行改裝和調(diào)試。近年來隨著科技的發(fā) 展與技術(shù)的成熟，車載米波警戒雷達也開始采用了自動調(diào)平系統(tǒng)，只需要啟動 電源即可完成全部架設(shè)與調(diào)平。大大縮短了展開時間，提高了調(diào)平的精度，雷 達的可靠性、可維修性等戰(zhàn)技性能得到明顯提高，用現(xiàn)代技術(shù)改進的米波雷達 完全可以成為我軍反隱身戰(zhàn)的核心，組成一套完整而強有力的空中立體防御系 統(tǒng)，保衛(wèi)祖國領(lǐng)空。 圖 1-2 某國產(chǎn)警戒雷達 我國某型米波遠程監(jiān)視雷達，測量精度 15Om，對目標(biāo)的探測距離為 330km，可在 10 秒內(nèi)處理 128 個目標(biāo)，能夠較為有效地探測隱身目標(biāo)，并能抗 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 5 頁 反輻射導(dǎo)彈攻擊，有可靠性高、維護性好等特點。 圖 1.3 某機動雷達行軍狀態(tài) 圖 1.4 某機動雷達工作狀態(tài) 由國內(nèi)某電子研究所研制可迅速布防某型機動式三坐標(biāo)對空情報警戒與中 遠程引浮宙達，采用液壓調(diào)平系統(tǒng)，采用高靈敏度、高精度的水平傳感器作為 水平誤差的檢測反饋元件，實現(xiàn)閉環(huán)的自動調(diào)節(jié)。適用于空軍、海軍的主戰(zhàn)警 戒雷達，同樣適用于地而導(dǎo)彈部隊的目標(biāo)指示雷達，為地面導(dǎo)彈部隊的制導(dǎo)雷 達提供大批量空中目標(biāo)的力‘位、距離、高度、敵我屬性等綜合情報。作戰(zhàn)性 能優(yōu)良，高機動性、有較強的抗干擾及抗摧毀能力和較強的戰(zhàn)場生存能力。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 6 頁 ·1.2.4 關(guān)鍵技術(shù) 通過對國內(nèi)外幾種型號的雷達機動性的研究和分析，當(dāng)前要實現(xiàn)雷達機動 性能的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個方面: 1）如何實現(xiàn)雷達工作的高可靠性 可靠性和機動性一樣，己經(jīng)并列成為現(xiàn)代軍用雷達和各類軍用裝備研制工 作中的緊迫要求和首要指標(biāo)?？煽啃允窃u估雷達的綜合作戰(zhàn)效能時的一個重要 指標(biāo)。雷達不僅要求在各種復(fù)雜環(huán)境條件下可靠工作，而且還強調(diào)緊急機動轉(zhuǎn) 移后的一次開機成功率。這就要求雷達采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計等措施。因此 如何保障機動雷達來之能戰(zhàn)、.戰(zhàn)之能勝的高可靠性，也是急需解決的關(guān)鍵技 術(shù)之一。 2)如何實現(xiàn)架設(shè)與撤收的自動化 架設(shè)/撤收時間是體現(xiàn)雷達機動性能的重要指標(biāo)。為有效縮短雷達架設(shè)/撤 收時間，減少人工操作，應(yīng)盡可能采用自動化手段。如何實現(xiàn)車載雷達自動升 降，確保調(diào)平精度與快速的同時，還要滿足可靠性與安全性，也是設(shè)計高機動 雷達必須解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。 3 本文主要研究工作 設(shè)計與研究某炮瞄雷達天線車液壓升降系統(tǒng)包括一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，主 要包括設(shè)計方案、器件選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、理論計算等本文主要做了以下兒個方 面的研究工作: 1）參考國內(nèi)外設(shè)計車載雷達升降系統(tǒng)的有關(guān)資料，比較各種升降方 式的優(yōu)缺點，分析總結(jié)了國內(nèi)外已定型型號的成功研發(fā)經(jīng)驗，結(jié)合本課題的實 際情況，擬定了某炮瞄雷達天線升降系統(tǒng)的總體方案。 2)完成理論計算與力學(xué)分析: 3)完成液壓系統(tǒng)的設(shè)計 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 7 頁 第 2 章 確定液壓系統(tǒng)方案 液壓系統(tǒng)方案的確定是液壓系統(tǒng)設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。目的是選擇回路， 并把各回路組成系統(tǒng)，以便以后確定原理。 理論課上，我們知道任何復(fù)雜的液壓系統(tǒng)都是由一些簡單的基本回路構(gòu)成 的。液壓元件又組成了基本回路。所以根據(jù)液壓系統(tǒng)的動作要求和性能特點選 液壓元件組成液壓系統(tǒng)。 這次畢業(yè)設(shè)計的液壓升降平臺要求為：1） 舉升高度為 1.5 米；2） 原始 高度 0.9 米；3） 舉升重量 1 噸。所設(shè)計系統(tǒng)必須能完成舉升動作，并達到以 上要求，考慮系統(tǒng)效率以及經(jīng)濟上的一些問題。 2.1 確定基本回路 2.1.1 卸荷回路 卸荷回路的作用是在電動機不熄火的情況下使液壓油卸荷，即泵輸出的液 壓油以最低壓力回油箱。 卸荷回路主要有以下幾種： 如圖 2-1 采用換向閥的卸荷回路，用三位四通換向閥中位 M 型（或 H，K 型）滑閥機能，或在液壓泵出口旁路接二位三通閥，使液壓泵輸出的油液流回 油箱，液壓泵卸荷。它適用于低壓小流量（P=2.5Mpa，Q p≦40L/min）的液壓系 統(tǒng)，高壓大流量系統(tǒng)用換向閥卸荷時沖擊較大。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 8 頁 圖 2-1 換向閥的卸荷回路 圖 2-2 溢流閥的卸荷回路 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 9 頁 如圖 2-2 為溢流閥的卸荷回路。當(dāng)先導(dǎo)式溢流閥 1 控制管路通過二位二通 電磁換向閥 3 接回油箱時，液壓泵輸出的油液以很低的壓力經(jīng)溢流閥回油箱。 實現(xiàn)液壓泵的卸荷。工作過程中流量變化較大的液壓系統(tǒng)，采用雙連泵供油。 如圖 2-3 是利用特殊結(jié)構(gòu)的液壓缸使泵卸荷的回路。在液壓缸 3 活塞向左 運動返回終點時，缸體上帶單向閥 2 的旁通油口開啟，液壓泵的油液從液壓缸 的有桿腔經(jīng)過此油口流回油箱，液壓泵卸荷。 我在設(shè)計中選擇了第一種卸荷方式，因為其適用于低壓小流量的液壓系統(tǒng)， 并比較簡單。 圖 2-3 特殊液壓缸使泵卸荷 2.1.2 調(diào)速回路的確定 液壓調(diào)速分為節(jié)流調(diào)速，容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速三種方式。節(jié)流調(diào)速， 容積節(jié)流調(diào)速只能用于開式系統(tǒng)。容積調(diào)速多用于閉式系統(tǒng)。由于本系統(tǒng)簡單， 固采用開式系統(tǒng)，具體原因以后在述。 節(jié)流調(diào)速回路，由流量控制閥，溢流閥，定量泵和執(zhí)行元件等所組成。它 通過改變流量控制閥的通流面積，控制和調(diào)節(jié)流入和流出執(zhí)行元件的流量，達 到調(diào)速的目的。這種調(diào)速回路具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，成本低，使用維護方 便，調(diào)速方便，調(diào)速范圍大等優(yōu)點。但它能量損失大，效率低，一般用于功率 不大的場合。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 10 頁 由于流量控制閥在回路中的按放位置的不同，節(jié)流調(diào)速回路有進口節(jié)流式， 出口節(jié)流式，旁路節(jié)流式和進出口同時節(jié)流式幾種節(jié)流形式。 (1)進口節(jié)流調(diào)速回路（如圖 2-4 所示） 為使油液通過節(jié)流閥流入液壓缸，液壓泵的工作壓力 P 必須大于 P1，節(jié)流 閥的壓差在工作中或因負載變化或因其開度的改變，要在一定的范圍內(nèi)變動。 其設(shè)定值一般為△P i=0.2-0.3MPa。 圖 2-4 進口節(jié)流調(diào)速 (2)出口節(jié)流調(diào)速回路 這種調(diào)速回路是將節(jié)流閥置在回油路上，用它來控制油腔流出的油量，因 而也就控制了進入液壓缸的流量，從而也就控制了液壓缸的速度。 (3)旁路節(jié)流調(diào)速回路（如圖 2-5 所示） 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 11 頁 如圖 2-5，這種調(diào)速回路是把節(jié)流閥放在與液壓缸相并聯(lián)的支路上。節(jié)流 閥在調(diào)節(jié)流量的同時、起溢出多余流量的作用?；芈分幸缌鏖y起安全閥作用。 1) 當(dāng)節(jié)流面積一定時，負載越大，速度剛性越大； 2) 當(dāng)負載不邊時，節(jié)流閥通流面積越小，即速度越大，速度剛性越大； 3) 當(dāng)活塞面積變大時，減小節(jié)流閥指數(shù)和泄露系數(shù)均可提高速度剛性。 圖 2-5 旁路節(jié)流調(diào)速回路 (4)容積節(jié)流調(diào)速回路 容積節(jié)流調(diào)速回路是利用變量泵和節(jié)流閥組合而成的一種調(diào)速回路。它保 留了容積調(diào)速回路無溢流損失、效率高和發(fā)熱少的長處。 綜合以上調(diào)速回路的特點，我選擇了進油調(diào)速回路。 2.1.3 保壓回路的確定 有些機械回程時如釋放過快，將引起液壓系統(tǒng)劇烈的沖擊、震動和噪聲， 基至導(dǎo)致管路和閥門的破裂。 保壓回路有以下幾種： (1) 用液壓單向閥的保壓回路（如圖 2-6） 在液壓缸無桿腔油路上接入一個液控單向閥，利用單向閥錐形閥座的密封 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 12 頁 性能實現(xiàn)保壓。一般在 20MP 工作壓力下保壓 10min。 圖 2-6 用單向閥的保壓回路 (2) 用輔助液壓泵保壓回路 在回路中增設(shè)一臺輔助液壓泵。當(dāng)液壓缸加壓完畢要求保壓時，由壓力繼 電器發(fā)出電訊號，使輔助液壓泵供油，維持系統(tǒng)壓力不變。 (3) 用蓄能器的保壓回路(如圖 2-7) 用重錘式蓄能器在保壓過程中向 a 點供油、保壓時，蓄能器充入高壓油， 重錘上升，觸及限位開關(guān)時，使電液換向閥的電磁鐵 1Y 斷電，主液壓泵卸荷， 以后由蓄能器保持系統(tǒng)壓力。此種保壓回路壓力液動小，不超過 0.1-0.2MP。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 13 頁 圖 2-7 用蓄能器的保壓回路 綜上所述，我選用了第一種用液控單向閥的保壓回路。 2.2 液壓傳動系統(tǒng)的形式確定 液壓傳動系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。 開式系統(tǒng)中，油泵自油箱吸油，供給執(zhí)行機構(gòu)，低壓油直接返回油箱，有 系統(tǒng)簡單、系統(tǒng)散熱條件好等優(yōu)點。 閉式系統(tǒng)中油泵進油管直接與執(zhí)行機構(gòu)的排油管相連通，形成一個閉合回 路。為了補償系統(tǒng)中泄露損失，還需有一個輔助供油泵，其優(yōu)點是 1）油箱所 需容積?。?）無論是高壓管路還是低壓管路都有一定壓力。因此空氣難進入， 運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；3）系統(tǒng)中采用變量軸向柱塞泵，一般不需要換向閥來改變執(zhí)行機 構(gòu)運行方向，減少了換向時的沖擊。 綜合以上傳動系統(tǒng)的特點我選用開式系統(tǒng)。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 14 頁 2．3 液壓系統(tǒng)原理圖 在以上基本回路確定的基礎(chǔ)上，擬定液壓系統(tǒng)原理圖，如圖 2-8 所示。 圖 2-8 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁 第 3 章 設(shè)計、選擇液壓元件、輔件 3.1 確定液壓缸系數(shù) 3.1.1 初選系統(tǒng)壓力 系統(tǒng)壓力選定是否合理直接關(guān)系到整個系統(tǒng)設(shè)計的合理程度。在液壓系統(tǒng) 功率一定情況下，若選取的系統(tǒng)壓力過底，則液壓元、輔件的尺寸、重量就增 加，系統(tǒng)造價也相應(yīng)增加；若系統(tǒng)壓力選的較高，則液壓設(shè)備的重量、尺寸和 造價會相對較低。由于對制造液壓元件、輔件的材料、密封、制造精度等要求 的提高，反而會增大或增加液壓設(shè)備的尺寸、重量和造價、其系統(tǒng)效率和使用 壽命也會相應(yīng)下降。 根據(jù)我所要設(shè)計的機器的特點，并參照有關(guān)資料，我初選系統(tǒng)工作壓力 10MP。 1) 計算液壓缸尺寸： 活塞面積 A=F/ηp=2.5x10 3/0.9x10 x106=2.78x10-3m2 D=5.89cm 查表 [4]，取液壓缸的內(nèi)徑為 63mm，外徑為 76mm。 桿徑比 d/D，一般按下述原則?。?當(dāng)活塞桿受拉時，一般選取 d/D=0.3-0.5.當(dāng)活塞桿手壓時，一般取 d/D=0.5-0.7。 所以本設(shè)計我取 d/D=0.7，即 d=0.7D=0.7x58.9=44mm， 取活塞桿直徑為 45mm。 2) 泵組選擇： 液壓杠所需流量為 q=2Av=2x1/4π(D 2-d2)xV =2x0.25x3.14x632x10- 6x2x10-2=7.48L/min 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 16 頁 q=7.48L/min 查表 [4]選取齒輪泵 CB3-10.理論排量 10ml/r，理論流量 14.5L/min，電動 機最大功率 P=pq/η。 P=106x10 x14.5x106/0.8x60=3.02kw 取電動機 Y112M-4 型：額定功率 4KW，效率 84.55。 3.2 液壓輔助元件的計算及選擇 1）根據(jù)齒輪泵的額定流量 14.5L/min 查表（JB827-66） 。根據(jù)推薦管路通過流 量 25L/min 的管徑為 8mm 管路通過 6.3L/min 的管徑為 5.6mm，所以選取公稱直 徑 D=8mm 的鋼管，鋼管外徑為 14mm.管接頭連接螺紋 M14x1.5。 2）管接頭的類型 管接頭按材料可分為金屬管接頭、軟管接頭和快速接頭。通常選用金屬管 接頭。金屬管接頭又可分為擴口式管接頭、卡套式管接頭、焊接式管接頭、球 面焊式管接頭。各管接頭的特點如下： 擴口式管接頭：利用管子端部擴口進行密封，不需其他密封件；結(jié)構(gòu)簡單， 適用于薄管連接，工作壓力〈8MP。 卡套式管接頭：利用卡套變形卡住管子進行密封，裝拆方便，但對管子尺 寸精度要求較高，工作壓力〈31.5MP。 焊接式管接頭：利用“0”型密封圈端面密封，連接牢固可靠，對管子尺 寸精度要求不高。管壁要求較厚，裝配時需要焊接。工作壓力〈31.5MP。 球面焊接式管接頭：利用球面進行密封，不需要其它密封件，但加工精度 要求較高，裝配時需要焊接。工作壓力≦35MP。 根據(jù)以上介紹的各種管接頭的特點，我選擇了焊接式管接頭，因為它的特 點更適合于我所設(shè)計的系統(tǒng)。 3.3 油箱的設(shè)計 油箱的作用是儲油、散發(fā)油的熱量、沉淀油的雜質(zhì)和使油中的氣泡上浮釋 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 17 頁 出；有時油箱蓋還可以用作油泵裝置和其它液壓元件的底板。 3.3.1 油箱的設(shè)計要點 （1）油箱必須有足夠大的容積以滿足散熱、容納停機時因重力作用而返回油 箱的油，操作時油面保持適當(dāng)高度的要求； （2）油箱底部做成適當(dāng)?shù)男倍龋⒃O(shè)放油塞； （3）從構(gòu)造上應(yīng)考慮清洗換油方便，應(yīng)設(shè)置人孔，便于清洗污物； （4）箱壁上需裝油面指示器，油箱上并裝上溫度計； （5）油箱上應(yīng)有帶空氣濾清器的通氣孔，有時注油孔和通氣孔可兼用； （6）吸油管和回油管應(yīng)盡量遠隔開，吸油管離箱底的距離 H≧2D（管徑） 。距 箱邊不小于 3D，回油管插入最低油面以下，防止回油時帶入空氣。距箱底 h>=2d（管徑） 。油的排口面向油箱，管端斜成 45 度； （7）吸油側(cè)和回油側(cè)要用隔板隔開，用以分離回油帶來的氣泡和贓物。隔板 高度不低于油面到管底高度的 3/4； （8）為了防銹、防凝水，油箱內(nèi)壁應(yīng)用好的耐油涂料。 綜合以上的設(shè)計要點，我設(shè)計我的油箱,但由于機器工作不頻繁，所以沒 有設(shè)計溫度計，并設(shè)計了兩個隔板。 3.3.2 油箱容積計算 按經(jīng)驗公式計算油箱容積：V=（3-5）q p=3x14.5=43.5L 我所設(shè)計的油箱設(shè)有冷卻器，在這種情況下，油箱的長：寬：高為 1：1：1 到 1：2：3。油面達到油箱高度的 80%。油箱的長為 370mm,寬為 365mm,高 為 320mm。 3.4 其它元、輔件的選擇 3.4.1.吸油濾油器 濾油器有以下幾種形式、用途特性如下： 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 18 頁 （1）網(wǎng)式濾油器 裝在油泵吸油管上，可以保護油泵。特性為結(jié)構(gòu)簡單，通 油能力大，過濾效果差； （2）線隙式濾油器 過濾材料強度低，一般用于低壓系統(tǒng)，特性為結(jié)構(gòu)簡單， 過濾效果較好，通油能力大，但不易清洗； （3）紙芯濾油器 用于油的粗過濾，最好與其它濾油器聯(lián)合使用，特性為過 濾效果好，精度高，但易阻塞，無法清洗，需要換紙蕊； （4）燒結(jié)式濾油器 用于特別要求過濾質(zhì)量的液壓系統(tǒng)中，最好與其它濾油 器合用，特性是能在高溫下工作與承受較高壓力，抗腐蝕能力強，制造簡單， 性能穩(wěn)定； （5）磁式濾油器 用于濾清帶磁性鐵屑與磨料，特性是效果好，維護復(fù)雜； （6）片式濾油器 用于一般過濾，特性為強度大，不易損壞，通油能力大。 3.4.2 選擇濾油器的基本要求 （1）過濾精度滿足要求； （2）能力滿足設(shè)計系統(tǒng)要求； （3）濾芯應(yīng)有足夠的強度，不至于因油液壓力而破壞； （4）在一定溫度下，有一定的耐久性； （5）能抵抗濾油的侵蝕； （6）容易清洗和更換濾芯； （7）價錢低廉。 由于液壓系統(tǒng)中對油的要求很高，尤其是油的過濾過程。因此濾油器的選 擇非常重要。所以敘述頗多。綜合各種濾油器的特性，我選擇了網(wǎng)式濾油器。 泵的流量為 14.5L/min。由于經(jīng)驗公式告訴我濾油器過濾能力大于泵的流量的 2 倍，因此我選的濾油器為 XV-40 x180j。 3.4.3 溢流閥的選擇 由于我設(shè)計的系統(tǒng)中有閥塊，閥塊上有溢流閥、換向閥、截止閥（壓力表 開關(guān)） ，所以溢流閥選板式溢流閥，系統(tǒng)壓力為 10MP，流量為 14.5L/mn。所以 我選擇了直動式溢流閥型號為 DBDS6P10。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 19 頁 3.4.4 壓力表開關(guān)選擇 由于是板式連接，系統(tǒng)管道公稱直徑 8mm。所以我選擇了型號為 KF- L8/12E 的壓力表開關(guān)。 3.4.5 單向節(jié)流閥 由于閥塊上沒有安裝單向節(jié)流閥，所以單向節(jié)流閥選管式，根據(jù)管路公稱 直徑、流量，我選擇了型號為 MK8G10/V 的單向節(jié)流閥。 3.4.6 液控單向閥的選擇 選擇液控單向閥為 SV10PB120 型。各種元件、輔件的詳細型號如表 3-1 所 示： 表 3-1 名稱 型號 流量 備注 吸油濾油器 XV-40X180J 40 壓力 0.3~0.6 損 失 液位計 溢流閥 DBDS6P10 齒輪泵 CB3-10 14.5 5.7KW 電動機 Y112M-4 4KW 壓力表 Y-60 截止閥 KF-L8/12E 電磁換向閥 4WEP10/AW220 單向節(jié)流閥 MK8G10/V 液控單向閥 3V10PB120 空氣濾清器 查機械設(shè)計手冊取 D=45mm 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 20 頁 3.5 閥塊的設(shè)計 我所設(shè)計的閥塊相安有電磁換向閥，直動式溢流閥，壓力表開關(guān)。根據(jù)所 選的以上幾種元、輔件的外形尺寸，初設(shè)計閥塊為 100X100X100 的立方體。 閥塊體如圖 3-2： 圖 3-1 1)為壓力油入口 2)回油口 3)側(cè)壓口 4）油液進系統(tǒng)口 5）油液出系統(tǒng)口 6）溢 流閥瀉油口 7）溢流閥進油口 8）換向閥進（出）油口（A）9）換向閥進油口 10）B 口 11）換向閥出油口 3.6 效率的計算 3.6.1 計算沿程壓力損失 1）判斷流動狀態(tài) 由雷諾系數(shù) Re=vd/r=4Q/3.14dr 可知，在油液黏度一定的條件下，Re 大小 與 Q 成正比，與管道的內(nèi)徑成反比。 缸的所需流量為 7.8L/min，管子公稱直徑為 8mm，所以 Re=4Q/πdr=4Q*7.8*10 -3/60*3.14*8*10-3*4.5*10-5=230 由于累諾數(shù) Re 小于臨界雷諾數(shù) 2000，由此可推論出各工況下的進、回油 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 21 頁 路中油液的狀態(tài)為層流。 2）計算沿程壓力損失 ΔPc=λl/d*v 2*p/2 (5-2) λ=75/Re=75*3.14dv/4Q V=4Q/3.14d2 上式代入沿程壓力損失的計算公式得： ΔPc=150prl/πd 4xQ （1）油箱到泵的進口沿程壓力損失： ΔP L1=150ρrl/πd 4Q =150*917.4*4.5x10-5*0.2*14.5*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=2.3*104Pa （2） 泵出口到閥塊沿程壓力損失： ΔP L2=150ρrl/πd 4*Q =150*917.4*4.5*10-5*0.5*14.5*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=5.8*104Pa （3） 閥塊到油箱沿程壓力損失： ΔP L3=150ρrl/πd 4*Q =150*917.4*4.5*10-5*0.8*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=4.9*104Pa （4） 閥塊到單向節(jié)流閥沿程壓力損失： ΔP L4=150ρrl/πd 4*Q =150*917.4*4.5*10-5*0.1*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=0.6*104Pa （5） 單向節(jié)流閥到閥塊 2 沿程壓力損失： ΔP L5=150ρrl/πd 4*Q =150*917.4*4.5*10-5*0.4*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=2.4*104Pa （6） 閥塊到液壓缸沿程壓力損失： ΔP L6=150ρrl/πd 4*Q =150*917.4*4.5*10-5*0.6*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=1.5*104Pa （7） 液壓缸到閥塊沿程壓力損失： ΔP L7=ΔPL 6=1.5*104Pa 總的沿程壓力損失為： ΔP L=0.19*106Pa 3）計算局部壓力損失 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 22 頁 （1）油箱到泵有一個 90 度的彎頭 V=Q/0.25*π*d 2=14.5*10-3/0.25*3.14*60*0.0082=4.8m/s ΔPr 1=rH δ=0.29 ΔP r1=3000Pa （2）泵到閥塊 4 個彎頭 ΔP r2=4rH=4rδv 2/2g=1200Pa （3）閥快到油箱 3 個彎頭 ΔP r3=3rH=9000Pa （4）閥塊到液壓缸 1 個彎頭 ΔP r4=rH=3000Pa （5）液壓缸到閥塊 ΔP r5=rH=3000Pa 所以，總的管道局部壓力損失為 ΔP r=30000Pa 4）計算閥類元件壓力損失 ΔP r=ΔP n(Q/Qn)2 (5-3) 式中 ΔPv—閥的額定壓力損失?？捎僧a(chǎn)品樣本查出。 Q——通過閥的實際流量 Qn— 閥的額定流量 （1）直動式溢流閥 ΔP v1=ΔP(Q/Qn) 2=10*106(0.7/60)2=0.1*106Mpa （2）電磁換向閥 ΔP v2=ΔP(Q/Qn) 2=1.3*106*(0.7/60)2=1.4*105Pa （3）液控單向閥 ΔP v3=ΔP(Q/Q n)2=0.2*106Pa 所以，總的閥類元件局部壓力損失為 0.34*106Pa 5）管路總的壓力損失為： ΔP=0.66Mpa 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 23 頁 3.6.2 效率計算 升降回路效率： η c1=P1Q1/Pp*Qp=10*106*7.48/10.66*106*14.5=0.48=48% 系統(tǒng)總效率： η c2=η p*η c1*η m η p=0.8 η m=0.95 η c2=0.8*0.95*0.48=0.36=36% 3.6.3 系統(tǒng)發(fā)熱與溫升計算 升降平臺上升速度 0.03m/s 上升時間 t=1.5/0.03=50s 由手冊 [4]查最高 溫度 Q1=75℃ P1=KA(Q1-Q2)=16*2(0.32*0.365+0.365*0.37+0.37*0.32)*(75-20)=644w ΔQ=(P h-P1)/KA Pin=P0*Qp/η=10*10 6*14.5*10-3/0.8*60=3*103w. Pef=0.02*(2.5*104*320 x10-3*2)=320w Ph=Pin-Pef=2680w ΔQ=42℃<55℃ 所以，滿足要求。 3.6.4 液壓系統(tǒng)的一般使用和維護 1）油箱中的液壓油經(jīng)常保持正常油面。配管和油缸容量很大時，最初應(yīng)放入 足夠數(shù)量的油。在啟動之后，由于油進入管道和油缸，油面會下降，甚至使濾 油器露出油面。因此必須再一次補油。再使用過程中，還會經(jīng)常發(fā)生泄露，應(yīng) 該在油箱上設(shè)置液位計，以便以后經(jīng)常觀察和補油。 2）液壓油應(yīng)該經(jīng)常保持清潔，檢查油的清潔應(yīng)經(jīng)常與檢查油面同時進行。 （1）油桶上不要積聚雨水和塵土，也不要直接放在地上； （2）在檫試泵，閥或油的容器時要極力防止不屑之類落入油中； 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 24 頁 （3）油箱要經(jīng)常清洗，在灌油時應(yīng)通過 120 目以上的濾油器； （4）洗滌配管，一般應(yīng)先用透平油清洗 4-5 小時，然后用與使用油相同 的油清洗 4-5 小時； （5）最好不使用銅管作為液壓系統(tǒng)的配管，一定要使用時，可放在油中 浸 24 小時以上，使生成不治性的薄膜后再安裝； （6）油需要經(jīng)常檢查和更換，工作油的情況應(yīng)經(jīng)常加以注意和檢查。更 換工作油期限，由于使用條件，使用地點而有很大的出入，一般來說，大概一 年更換一次，在連續(xù)運轉(zhuǎn)、高溫、高濕、塵土多的地方，需要縮短換油的周期。 3）油溫應(yīng)適當(dāng)，油箱的油溫一定不能超過 60℃。一般液壓機械在 35-60℃圍 內(nèi)工作比較合適。從維護的角度看也應(yīng)絕對避免油溫過高。若油溫有異常的上 升時，應(yīng)立刻停機進行檢查。常見有以下原因： （1）油的黏度太高； （2）受外界的影響（例如開關(guān)爐門的液壓裝置等） ； （3）回油設(shè)計不好，例如效率太低、采用的元件容量太小、流速過高等 所至； （4）油箱容積太小、散熱慢（一般來說油箱容量在油泵每分鐘的 3 倍以 上才可） ； （5）閥的性能不好，例如容易發(fā)生震動就有可能引起異常發(fā)熱； （6）由于油質(zhì)變壞，阻力增大； （7）冷卻器的性能不好，例如水量不足、管道內(nèi)有水圬等。 4）回路里的空氣應(yīng)完全排除掉?；芈防镞M入空氣后，因為氣體的體積和壓力 成反比。所以隨著負荷的變動，油缸的運動也要受影響。另外，空氣優(yōu)勢造成 油液變質(zhì)和發(fā)熱的很大原因，所以應(yīng)特別注意以下各列事項： （1）為了防止回油管回油時帶入空氣，回油管必須插入油面以下； （2）入口濾油器堵塞后，吸入阻力大大增加，溶解在油中的空氣分離出 來，產(chǎn)生所謂的空蝕現(xiàn)象； （3）吸入管和泵面密封部分等各個低于大氣壓的地方應(yīng)注意不要漏入空 氣； （4）油箱的油面應(yīng)盡量大些，吸入側(cè)和回油側(cè)要用隔板隔開，以達到消 除氣泡的目的； 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 25 頁 （5）管路及油缸的最高部分均要有放氣孔，在起動時應(yīng)放掉其中的空氣。 5）裝在室外的液壓裝置使用時應(yīng)注意以下幾項： （1）屋外隨著季節(jié)的不同溫度變化比較劇烈，因此盡可能使用黏度指數(shù) 大的液壓油； （2）由于溫度變化，油箱中水蒸氣會凝成水滴在冬天應(yīng)每星期進行一次 檢查，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)立即除去； （3）在屋外因為贓物容易進入油中，因此要經(jīng)常換油。 6）在初次啟動油泵時，應(yīng)注意以下事項： （1）向泵里灌滿油； （2）檢查轉(zhuǎn)動反向是否正確； （3）入口和出口是否接反； （4）用手試轉(zhuǎn)； （5）檢查吸入側(cè)有否漏入空氣； （6）在規(guī)定的轉(zhuǎn)速內(nèi)啟動和運轉(zhuǎn)。 7）在低溫下啟動油泵時，應(yīng)注意以下事項： （1）在寒冷地帶或冬天啟動油泵時，應(yīng)該開開停停，往復(fù)幾次使油溫上 升、液壓裝置運轉(zhuǎn)靈活后，再進行正式運轉(zhuǎn)； （2）在短時間內(nèi)用加熱器加熱油箱，以提高油溫，是較好的。但這時泵 等裝置還是冷的，僅僅油是熱的，很容易造成故障，應(yīng)注意。 8）其它 （1）在油泵啟動停止時，應(yīng)使溢流閥卸荷； （2）溢流閥的調(diào)定壓力不得超過液壓系統(tǒng)的最高壓力； （3）應(yīng)盡量保持電磁閥的電壓穩(wěn)定，否則可能會導(dǎo)致線圈加熱。 （4）易損零件如密封圈等，應(yīng)經(jīng)常有備品，以便及時更換。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 26 頁 第 4 章 機械部分的受力分析 估算各構(gòu)件的自重： 上板 鋼板：G 1=shp=2.2*1.2*0.005*7.8*103=102.96Kg 上板架：G 2=SLp=12*0.248*10-4*7.8*103=96.5Kg F=(G1+G2)g=(102.96+96.5)*9.8=1955N 內(nèi)連桿： G=SLp=[25.162*4.2*10 -4+0.9*2*0.25*3.14*(0.0832- 0.0632)+0.085* 0.15*4.2]*7.8*103=156Kg F=Gg=156*9.8=1530N 外連桿：G=SLp=[25.162*4.2*10 -4+0.25*3.14*[10.22-8.22]*10- 4*1.8+0.25*3.14*(8.32-6.32)*10-4*1.8+4.2*0.85*15*10-4]*7.8*103=196kg 取軸自重 7KG，則 F=205*9.8=2010N 取滑輪與槽鋼摩檫系數(shù) μ=0.2，外負載 1000Kg。 對上板進行受力分析如圖 4-1： 圖 4-1 Fy1+Fy2=(P+G)*0.5 Fx1= -Fx2= -uFy2 Fy2*2000=0.5*(F+P)*1000 解得 Fy 2=2744N Fy1=2744N Fx1=Fx2=548.8N 對內(nèi)連桿進行受力分析如圖 4-2： 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 27 頁 圖 4-2 根據(jù)受力平衡得： Fx1+Fx3=Fx4 Fy3=F+Fy1+Fy4 Fx4=uFy4 Fy3*d3+Fx4*d4=Fx3*d1+F*d2+Fy4*d 解得： Fx 3=46N Fy3=7247N Fx4=595N Fy4=2973N 對外連桿進行受力分析如圖 4-3： 圖 4-3 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 28 頁 外連桿自重 2010N。 根據(jù)力矩平衡原理：對 0 點取矩，并設(shè) X 為液壓缸受力，力臂為 600mm。 X*600=(7247+2010)*1000+46*200+400*548.8+2000*2744 解得 X=25000N。 第 5 章 機械部分的強度校核 5.1 外連桿強度校核 圖 5-1 由受力分析得：x=25000N Fx2=548.8N Fy2=2744N Fx3=46N Fy3=7247N sinα =380/2020，則 α =11° cosβ =a2+b2-c2/2ab，則 β =10。 此外連桿材料為熱軋 16 號槽鋼，高度 160mm，寬 65mm，Wx=117cm 3, L=934.5cm4, A=25.15cm2 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 29 頁 該外連桿的危險截面為 I-I 截面。 軸力產(chǎn)生正應(yīng)力為 θ ′ =Fr3/A=46/25.15*10-4=1.8*104Pa 彎距 Mx 產(chǎn)生正應(yīng)力為 θ ′ =Mx/Wx=7247*0.535/117*10-6=33.1*106Pa 由兩種應(yīng)力疊加后，可知，危險點在 I-I 截面上側(cè)和下側(cè)邊緣，分別為最大壓 應(yīng)力和最大拉應(yīng)力。 最大壓應(yīng)力 θ 1=θ ′ +θ ″ =0.018+33.1=33.118Mpa 最大拉應(yīng)力為 θ 2=|θ ′ -θ ″ |=33.082Mpa 查表 [4]得，Q235 型槽鋼的彎曲靜許用應(yīng)力[θ]=135Mpa,θ 1<[θ]，θ 2<[θ]， 因此，外連桿各個截面均為安全截面。 5.2 內(nèi)連桿強度較核 圖 5-2 由受力分析得：Fx 1=548.8N Fy1=2744N Fy3=7247N Fx3=46N Fx4=595N Fy4=2973N 內(nèi)連桿材料為 16 號熱軋普通槽鋼： Wx=117cm3，Ix=934.5cm 4，A=25.1